КОНСТАНТИН ПАЩЕНКО - Пчёлы выбирают металл

А почему так? Почему 14оС?

Ранее мы рассмотрели внешнюю температуру, влияющую на формирование и распад пчелиного клуба. С другой стороны, многочисленные исследования зимнего клуба учеными, утверждают интервал температур в клубе от 20 до 28оС, а со средины зимовки в пчелиных семьях с расплодом и до 36оС. Некоторые оппоненты могут вступить в дискуссию, приводя в пример результаты температуры также многих исследований с вариацией нижней границы пространства возле клуба от 6 до 20оС. Хочу заметить, все, абсолютно все исследования и замеры температур в зимнем клубе производились в гнёздах ульевых пчёл, подчёркиваю, ульевых пчёл. Как отмечалось мною ранее, улей представляет собой систему с нарушенной действительностью, в которой невозможно познать истину, а значит невозможно установить температурные закономерности, соответствующие природному порядку. Со всего вороха исследований и экспериментов по температуре в зимнем клубе, произведённых за последнее столетие, достойны внимания единицы, одним из которых являются эксперименты немецкого исследователя Гарольда Эша. Гарольд Эш, используя электрофизиологический метод с помощью усовершенствованных термоэлементов, проводил замеры всех частей тела пчелы, которые находились в разных точках пчелиной семьи и в клубе.

Г. Эш (1961) в одном из экспериментов установил, температура тела пчелы на поверхности клуба не опускается ниже 20оС.

В природном жилище пчёл, идеальном дупле, пчёлы клуба полностью контролируют площадь нижнего сечения. Следовательно, суммарная температура пчёл в нижней части клуба всегда поддерживается на уровне 20оС. Это не случайность, в процессе эволюции частая смена климатических условий заставила вид медоносных пчёл выработать механизм выживания при низких температурах. Этот механизм мы сейчас и рассматриваем.

Значения 14оС и 20оС не являются точными, у каждого из них есть своё поле допуска, поэтому для наглядности и простоты восприятия примем соответственно 14оС и 21оС. Найдём отношение температуры нижней части клуба к температуре внешней среды при формировании клуба. В результате мы получим число 1,5, запомним эту цифру.

Чтобы наглядно понять процесс, происходящий в гнезде пчёл, перенесёмся в Китай (КНР). В этой стране любят запускать летящие фонарики. Светящийся фонарик на фоне тёмного неба весьма красивое зрелище.

Первоначально, расправив конструкцию фонарика, если его отпустить, то он просто упадёт. Но, когда снизу зажечь свечу и устройство немного подержать, фонарик начнёт подниматься вверх. В безветренную погоду, светящиеся огоньки парят на весьма почтенной высоте.

Свеча затухает и если в это время понаблюдать за полётом, то фонарик продолжает подниматься, затем останавливает подъём, висит некоторое время, а далее медленно с нарастающей скоростью идёт на снижение.

Уважаемый читатель, чтобы понять какие природные процессы происходят в пчелином гнезде, крайне необходимо обратиться к элементарной прикладной физике, поэтому наберитесь терпения.

Какие законы описывают полёт фонарика? Обратимся к школьному курсу физики и вспомним закон Архимеда:

На всякое тело, находящееся в жидкости или газе, действует выталкивающая сила Архимеда равная произведению ускорения свободного падения на плотность жидкости или газа и на объём тела.

Fa = g pв Vф,

Fа – сила Архимеда,

g – ускорение силы тяжести,

рв – плотность окружающего фонарик воздуха,

Vф – внутренний объём фонарика.

Примем во внимание, что продуктами горения свечи есть газообразные вещества с высокой степенью нагрева. Среди продуктов горения, наибольшим по количеству и самым тяжёлым по молярному весу (44) есть диоксид углерода. При чём, более нагретые порции газа станут заполнять верхний объём фонарика, выдавливая остывшие порции через нижнее отверстие.

С другой стороны, из второго закона сера Иссака Ньютона на фонарик действует сила тяжести:

Fт = g m = g pсо2 Vф,

где Fт – сила тяжести,

g – ускорение силы тяжести,

m – масса тела,

рсо2 – плотность диоксида углерода,

Vф – внутренний объём фонарика.

Разность между силой Архимеда и силой тяжести будет подъёмная сила нагретого газа СО2.

Fп = Fa – Fт = g pв Vф – g pсо2 Vф = ( pв – рсо2) g Vф.

Рассмотрим ситуацию, когда подъём фонарика остановился, и он завис. Следовательно, в этот момент подъёмная сила равна нулю, а значит, плотность воздуха сравнялась с плотностью углекислого газа.